[實用新型]一種自動調(diào)平的3D打印機

有效

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• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN203650991U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 唐果林;姚立偉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京太爾時代科技有限公司
• 主分類號: B29C67/00
• 分類號: B29C67/00
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙) 11312
• 代理人: 張亦華

技術領域

本實用新型涉及3D打印技術領域，具體涉及一種具有自動調(diào)平測高功能的3D打印機及其打印方法。

背景技術

3D打印技術（或快速成型技術）因其優(yōu)異于現(xiàn)有減法加工工藝的諸多優(yōu)勢而得到快速發(fā)展。3D打印中，工作平臺水平度調(diào)節(jié)以及平臺和噴嘴之間間距的校準是打印前序工作的關鍵步驟，現(xiàn)有技術中采用的調(diào)節(jié)方法為通過多個調(diào)節(jié)螺栓、對高塊以及水平儀等設備手動調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)過程繁瑣，而且調(diào)整結(jié)果和個人經(jīng)驗有較大聯(lián)系，不確定度太大，從而造成最終打印效果的不確定性變多。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型提供的自動調(diào)平的3D打印機，以解決現(xiàn)有技術中手動調(diào)節(jié)水平度帶來的不足。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

一種自動調(diào)平的3D打印機，包括底座，底座上固定有移動支架，移動支架上連接有噴頭和工作平臺，噴頭位于工作平臺的上方，工作平臺上均勻分布有多個校準點，噴頭上固定有水平校準器，水平校準器用以測定其與校準點之間的垂直距離。水平校準器得到的各個校準點之間的高度差應控制在某個數(shù)值內(nèi)，大于此數(shù)值即需要調(diào)整工作平臺，相比現(xiàn)有的肉眼觀察和經(jīng)驗調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)更精確，速度更快。

優(yōu)選的，校準點呈九宮格式分布于工作平臺上。校準點的布置需要考慮兩個因素，一是校準點的密度，而是分布的均勻度。當工作平臺較大時點數(shù)應較多，工作平臺小時數(shù)量可少些，但都得均勻分布。

優(yōu)選的，水平校準器吸附或粘結(jié)在噴頭上。水平校準器使用時固定到噴頭上，校準結(jié)束拆下，因此吸附和粘結(jié)是成本較低、速度較快的優(yōu)選方法，但現(xiàn)有的其它可拆卸式連接均可。

優(yōu)選的，水平校準器跟隨噴頭移動觸碰校準點，通過移動距離確定兩者的相對高度。兩點之間的高度差現(xiàn)有技術中有較多的測量方法，這里優(yōu)選采用水平校準器移動到校準點的位置，通過其移動的高度差來確定兩者的高度距離。

優(yōu)選的，多個校準點相互之間的水平高度差小于1毫米。高度差大，便于校準但加工風險大，反之亦然。現(xiàn)有技術中，1毫米既能保證后續(xù)加工的順利進行，又能較快的完成校準。

進一步的，工作平臺上位于噴頭的噴嘴下方固定有位置傳感器，加工前，位置傳感器跟隨工作平臺上升觸碰噴嘴以測定噴嘴相對于工作平臺的高度。加工前，通過高度測定裝置測定噴嘴與工作平臺之間的高度，一是為了完成加工前的數(shù)據(jù)測量工作，二是主控系統(tǒng)根據(jù)該數(shù)值計算加工時平臺的移動軌跡。

進一步的，工作平臺內(nèi)部或下部固定有加熱裝置。加熱裝置包括加熱模塊和測溫反饋系統(tǒng)。保持工作平臺的溫度處于某個范圍內(nèi)，如80-100度，減緩加工時加工件的冷卻速度，減小冷卻收縮，防止模型變形。

一種3D打印方法，包括以下步驟：

801：測定工作平臺上均勻分布的各個點的水平高度值并記錄；

802：打印時，工作平臺根據(jù)各個點的水平高度值作垂直方向的移動。

公知常識是，作為基準的加工面通常需要較高的精度，上述方法反其道而行之，測定基準加工面的平面度，加工過程中對平面度的差值通過基準面本身的移動來消除。從而大大降低了基準面的要求。

本實用新型的有益效果為：快速的完成工作平臺和噴頭高度的校準工作，打印過程中保證噴頭和平臺的最佳間距，實現(xiàn)打印成品的高質(zhì)量。

附圖說明

圖1為本實用新型所述自動調(diào)平的3D打印機的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2為本實用新型所述自動調(diào)平的3D打印機的結(jié)構(gòu)示意圖之二。

圖中，

1、連接線；2、水平校準器；3、底座；4、工作平臺；5、校準點；6、噴頭；7、位置傳感器；8、絲材;9、移動支架。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術方案進行描述，很顯然的，附圖所描述的僅僅是本實用新型的一部分而不是全部實施例。